技术领域
[0001] 本申请涉及射频技术领域,更具体地,涉及一种射频前端模组。
相关背景技术
[0002] 现有的射频前端模组已广泛应用于无线通信、物联网、智能家居等领域,其中,射频功率放大器作为射频前端模组的核心单元,其性能对射频前端模组的信号输出指标具有较大的影响。
[0003] 然而在射频前端模组进行工作时,会出现射频功率放大器输出的信号功率超过功率阈值的情况发生,进而导致连接于射频功率放大器输出端的硬件模块(例如,双工器、滤波器)出现损坏的情况发生,进而影响整个射频前端模组的信号输出能力。
具体实施方式
[0022] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0023] 请参阅图1,本申请实施例提供了一种射频前端模组100,射频前端模组100是一种将射频开关、低噪声放大器、滤波器、双工器、功率放大器等两种或者两种以上的分立器件集成为一个独立模组的元件,从而提高集成度和硬件性能,并使体积小型化。具体地,射频前端模组100可以应用于智能手机、平板电脑、智能手表等4G、5G通信设备。在本实施例中,射频前端模组100可以包括基板10、信号滤波模块20、信号分流模块30、信号检测模块40以及设置在基板10上的第一芯片11。其中,第一芯片11包括功率放大模块50。其中,信号滤波模块20连接于功率放大模块50的信号输出端500。信号分流模块30包括第一开关300和分流单元320,第一开关300和分流单元320相串联后形成的一端连接于功率放大模块50的信号输出端500和信号滤波模块20之间的公共端,另一端接地。信号检测模块40被配置为基于功率放大模块50的射频信号的信号参数,控制第一开关300的状态。
[0024] 其中,所述信号分流模块30为用于将功率放大模块50的射频信号进行分流的模块,具体可以包括为射频信号的电流或者电压等。分流单元320可以由电阻、电容和电感中的至少一个的任意组合。分流单元320呈一定的阻抗值,因此可以在功率放大模块50的射频信号的信号参数大于第一指定值的情况下,使得射频信号中的部分信号通过信号分流模块
30进行分流,进而使得输入信号滤波模块20的射频信号不会超过其能承受的最大功率值,避免射频信号功率过大时信号滤波模块20损坏的情况发生,保证了信号滤波模块20工作的安全性。
[0025] 示例性地,信号检测模块40可以在功率放大模块50的射频信号的信号参数大于第一指定值的情况下,控制信号分流模块30中的第一开关300闭合。其中,第一指定值可以是信号滤波模块20能够承受的最大功率值。射频信号的信号参数大于第一指定值,则说明此时功率放大模块50的射频信号功率过大,有可能损坏信号滤波模块20。在这种情况下,信号检测模块40及时控制第一开关300闭合,使得过大的射频信号能够通过信号分流模块30进行分流,进而使得输入信号滤波模块20的射频信号不会超过其能承受的最大功率值,避免射频信号功率过大时信号滤波模块20损坏的情况发生,保证了信号滤波模块20工作的安全性。
[0026] 此外,信号检测模块40还可以在信号参数小于或等于第二指定值的情况下,控制第一开关300断开,可以避免在功率放大模块50的射频信号为正常值的情况下,信号分流模块30对射频信号分流的情况发生,保证了信号滤波模块20能够处于正常工作状态的同时,射频前端模组还能输出最大功率的射频信号。
[0027] 这里需要说明的是,“功率放大模块50的射频信号”可以是功率放大模块50的输入信号,或者是功率放大模块50的输出信号。由于功率放大模块50的放大参数为固定值,在功率放大模块50的输入信号的信号参数已知的情况下,功率放大模块50的输出信号的信号参数可以计算得出。示例性地,以功率放大模块50的放大参数为电压放大倍数,信号参数为电压为例,在电压放大倍数为10,输入信号的电压为1V的情况下,可以确定输出信号的电压为10V。在其他一些可能的实施例中,功率放大模块50的放大参数还可以电流放大倍数、功率放大倍数、电压增益、电流增益等等,本实施例不再具体赘述。
[0028] 下面对射频前端模组100中各个模块的具体实现方式进行介绍。
[0029] 基板10大致呈矩形板状,其用于对射频前端模组100中的元器件(例如,信号滤波模块20、信号分流模块30、信号检测模块40、第一芯片11等等)起固定支撑的作用。具体地,基板10可以为覆铜箔层压板,通过对覆铜箔层压板进行孔加工、化学镀铜、电镀铜、蚀刻等加工,可以在基板10的表面印刷出电路。
[0030] 本实施例中的功率放大模块50设置在第一芯片11中,第一芯片11可以贴设在基板10的表面,或者焊接在基板10的表面。其中,第一芯片11可以为异质结双极型晶体管芯片(Heterojunction Bipolar Transistor,HBT芯片),或者是绝缘体上硅芯片(Silicon On Insulator,SOI芯片),或者是互补金属氧化物半导体芯片(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS芯片),本实施例不作具体限定。
[0031] 这里需要说明的是,本实施例对信号分流模块30和信号检测模块40的具体设置方式不作限定。例如,信号分流模块30和信号检测模块40可以直接设置在基板10上,也可以集成在同一个芯片中,或者是分别集成在不同的芯片中,研发人员可以根据射频前端模组100的实际设计需求进行确定。
[0032] 在一些可能的实施例中,射频前端模组100还可以包括设置在基板10上的第二芯片12。其中,第二芯片12可以贴设在基板10的表面,或者焊接在基板10的表面。本实施例中的信号分流模块30和信号检测模块40可以集成在第二芯片12中,进而提高了射频前端模组
100的整体集成度,有利于射频前端模组100的小型化设计。具体地,第二芯片12可以为绝缘体上硅芯片(也即,SOI芯片),或者是互补金属氧化物半导体芯片(也即,CMOS芯片),本实施例不作具体限定。在其他一些可能的实施例中,信号分流模块30可以设置在基板10上,信号检测模块40可以集成在第二芯片12中,使得射频前端模组100在进行布局时更为灵活。
[0033] 在另一些可能的实施例中,请参阅图2,射频前端模组100还可以包括设置在基板10上的第三芯片13和第四芯片14。其中,第三芯片13和第四芯片14可以分别贴设在基板10的表面,或者焊接在基板10的表面。本实施例中的信号分流模块30可以集成在第三芯片13中,信号检测模块40可以集成在第四芯片14中。本实施例通过将功率放大模块50、信号分流模块30以及信号检测模块40分别封装在不同的芯片中,可以降低各个模块之间的信号干
扰,保证了射频前端模组100的抗干扰能力。具体地,第三芯片13可以为绝缘体上硅芯片(也即,SOI芯片),第四芯片14可以为互补金属氧化物半导体芯片(也即,CMOS芯片)。
[0034] 功率放大模块50用于起到放大射频信号功率的作用。在一些可能的实施例中,功率放大模块50可以包括单个晶体管,例如,双极结型三极管(Bipolar Junction Transistor,BJT管)、金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal‑Oxide‑Semiconductor
Field‑Effect Transistor,MOSFET管)、异质结双极性晶体管(Heterojunction Bipolar Transistor,HBT管)等等。这里以晶体管为HBT管为例进行说明,其中,HBT管的基极用于输入射频信号,集电极(也即,功率放大模块50的信号输出端500)用于输出射频信号,发射极接地。在另一些可能的实施例中,功率放大模块50也可以是多个晶体管所构成的功率放大电路,例如,差分放大电路、推挽放大电路等等,本实施例对功率放大模块50的具体实现方式不作限定。
[0035] 这里需要说明的是,输入功率放大模块50的射频信号可以是不同频段的射频信号,例如,射频信号可以是N77频段下的信号,也可以是N78频段下的信号,或者是N79频段下的信号,本实施例对此不作具体限定。
[0036] 信号滤波模块20连接于功率放大模块50的信号输出端500,其用于对功率放大模块50输出的射频信号进行滤波处理,以降低射频信号中的噪声干扰。在本实施例中,射频前端模组100还可以包括开关模块60,开关模块60连接在功率放大模块50的信号输出端500和信号滤波模块20之间,用于控制功率放大模块50输出的射频信号是否输入信号滤波模块
20。
[0037] 在一些可能的实施例中,信号滤波模块20可以包括多个滤波单元200,不同滤波单元200被配置为对不同频段的射频信号进行滤波。在图3所示的实施例中,滤波单元200的数量为三个,三个滤波单元200可以为第一滤波单元210、第二滤波单元220和第三滤波单元230。示例性地,第一滤波单元210被配置为对N77频段下的射频信号进行滤波,第二滤波单元220被配置为对N78频段下的射频信号进行滤波,第三滤波单元230被配置为对N79频段下的射频信号进行滤波。因此,本实施例通过设置多个滤波单元200,可以实现对不同频率的射频信号进行滤波处理,丰富了射频前端模组100的应用场景。具体地,滤波单元200可以为双工器或者是滤波器。
[0038] 开关模块60可以包括与多个滤波单元200一一对应的多个第三开关600,多个第三开关600的第一端610相连形成公共节点630连接于功率放大模块50的信号输出端500,第三开关600的第二端620连接于对应的滤波单元200。因此,当指定频率的射频信号从功率放大模块50输出时,可以闭合该指定频率对应的滤波单元200所在支路中的第三开关600,并断开其他第三开关600。以图3所示的实施例为例,当射频信号的频率在N78频段下时,则可以闭合第二滤波单元220所在支路的第三开关600,并断开第一滤波单元210和第三滤波单元230所在支路的第三开关600。具体地,第三开关600可以是是晶体管开关,或者是继电器开关。在一些可能的实施例中,开关模块60也可以是单刀多掷开关,本实施例对开关模块60的实现方式不作限定。
[0039] 在一些可能的实施例中,请参阅图4,射频前端模组100还可以包括设置在基板10上的第五芯片15。其中,第五芯片15可以贴设在基板10的表面,或者焊接在基板10的表面。本实施例中的信号分流模块30、信号检测模块40与开关模块60可以都集成在第五芯片15
中,进而提高了射频前端模组100的整体集成度,有利于射频前端模组100的小型化设计。在本实施例中,第五芯片15可以为绝缘体上硅芯片(也即,SOI芯片)。
[0040] 在另一些可能的实施例中,请参阅图5,射频前端模组100还可以包括设置在基板10上的第六芯片16和第七芯片17。其中,第六芯片16和第七芯片17可以分别贴设在基板10的表面,或者焊接在基板10的表面。本实施例中的信号分流模块30与开关模块60可以都集成在第六芯片16中,信号检测模块40集成在第七芯片17中。本实施例通过将信号检测模块
40单独封装在一个芯片中,可以降低其他模块对信号检测模块40造成的信号干扰,保证了信号检测模块40的正常工作。在本实施例中,第六芯片16可以为绝缘体上硅芯片(也即,SOI芯片),第七芯片17可以为互补金属氧化物半导体芯片(也即,CMOS芯片)。
[0041] 在又一些可能的实施例中,射频前端模组100还可以包括设置在基板10上的第八芯片(图中未示出)。其中,第八芯片可以分别贴设在基板10的表面,或者焊接在基板10的表面。本实施例中的信号分流模块30中的第一开关300和开关模块60可以都集成在第八芯片中,信号分流模块30中的分流单元320可以设置在基板10上,例如,分流单元320中的电感、电容和电阻等元件可以是贴设在基板10上的表面贴装器件(Surface Mounted Devices,
SMD),使得信号分流模块30和开关模块60在进行布局时更为灵活。
[0042] 请参阅图2和图3,信号分流模块30可以包括第一开关300和分流单元320,第一开关300和分流单元320相串联后形成的一端连接于功率放大模块50的信号输出端500和信号滤波模块20之间的公共端,另一端接地。因此,当第一开关300处于闭合的状态下,功率放大模块50输出的射频信号可以通过信号分流模块30分流至接地端。具体地,第一开关300可以是晶体管开关,或者是继电器开关。
[0043] 分流单元320可以是单个电阻,也可以是多个电阻所构成的第一电阻子单元3200。其中,第一电阻子单元3200可以包括M个第一电阻3201和与M个第一电阻3201相对应的M个第二开关3202,其中,M为大于1的整数。具体地,M个第一电阻3201的阻值可以相同,也可以不同。第二开关3202可以是晶体管开关,或者是继电器开关。
[0044] 在一些可能的实施例中,M个第一电阻3201彼此串联后所形成的第一端3203连接于第一开关300,M个第一电阻3201彼此串联后所形成的第二端3204接地。每个第二开关
3202与对应的第一电阻3201相并联。请参阅图6,第一电阻3201和第二开关3202的数量为三个。
[0045] 在另一些可能的实施例中,M个第一电阻3201彼此并联后所形成的第一端3205连接于第一开关300,M个第一电阻3201彼此并联后所形成的第二端3206接地。每个第二开关
3202串联在对应的第一电阻3201所在的支路中。请参阅图7,第一电阻3201和第二开关3202的数量为三个。
[0046] 因此,射频前端模组100可以通过切换第二开关3202的开关状态,进而调整分流单元320中串联或并联的电阻数量,进而调整了分流单元320等效电阻量,进而调整了能够被信号分流模块30所分流的信号功率,保证了输入信号滤波模块20的射频信号不会超过其能承受的最大功率值的情况下,射频前端模组100还能输出最大功率的射频信号。具体地,多个第二开关3202的具体控制过程在下文实施例中进行阐述。
[0047] 在本实施例中,请再次参阅图5,分流单元320还可以第二电阻子单元3210和电容子单元3215,其中,第二电阻子单元3210和电容子单元3215相并联。其中,第二电阻子单元3210可以包括多个电阻,具体地,第二电阻子单元3210的电路结构可以参考上文实施例中第一电阻子单元3200的相关介绍,在此不再赘述。电容子单元3215和第二电阻子单元3210相并联,其用于调节分流单元320的阻抗平衡。具体地,电容子单元3215可以包括一个或多个电容,研发人员可以根据分流单元320的具体阻抗值对电容子单元3215的等效电容值进行调整,在此不作具体限定。
[0048] 在本实施例中,分流单元320还可以是由电容和电感所组成的谐振电路。请再次参阅图2,分流单元320可以包括第二电容3220和第一电感3230,其中,第二电容3220和第一电感3230相并联。当第二电容3220和第一电感3230形成并联谐振时,第二电容3220和第一电感3230所等效的阻抗呈电阻性,也即,第二电容3220和第一电感3230可以等效为电阻。具体地,第二电容3220和第一电感3230的具体参数可以根据分流单元320需要等效的电阻值确定,在此不作具体限制。
[0049] 在一些可能的实施例中,射频前端模组100可以包括有开关模块60,则信号分流模块30的一端可以连接在第三开关600模块和信号滤波模块20之间的公共端,另一端接地。或者是,信号分流模块30的一端可以连接在第三开关600模块和功率放大模块50的信号输出端500之间的公共端,另一端接地,使得信号分流模块30在射频前端模组100中的连接位置更加灵活。
[0050] 在一些可能的实施例中,开关模块60可以包括多个第三开关600,则信号分流模块30的一端可以连接在至少一个第三开关600的第二端620和第三开关600对应的滤波单元
200之间的公共端,另一端接地。或者是,信号分流模块30的一端连接可以在至少一个第三开关600的第一端610和公共节点630之间的公共端,另一端接地,使得信号分流模块30在射频前端模组100中的连接位置更加灵活。
[0051] 这里需要说明的是,由于多个滤波单元200可以被配置为对不同频段的射频信号进行滤波,因此每个滤波单元200能够承受的最大功率值可能各不相同。在一些可能的实施例中,研发人员可以基于每个滤波单元200的实际工作情况,在多个滤波单元200中确定出最有可能出现因功率过大进而损坏的滤波单元200,进而在该滤波单元200对应的第三开关
600所在的支路中连接信号分流模块30。
[0052] 在另一些可能的实施例中,信号分流模块30的数量可以为多个,多个信号分流模块30可以一一对应地设置在多个第三开关600所在的支路中,进而保证每个滤波单元200在工作时的安全性。
[0053] 信号检测模块40被配置为基于功率放大模块50的射频信号的信号参数,控制第一开关300的状态。请再次参阅图1,信号检测模块40可以连接在功率放大模块50的信号输出端500和第一开关300之间,用于获取功率放大模块50输出的射频信号,并基于该射频信号的信号参数判断射频信号是否存在功率过大的现象。
[0054] 在另一些可能的实施例中,信号检测模块40也可以连接在功率放大模块50的信号输入端和第一开关300之间,用于获取功率放大模块50输入的射频信号。由于功率放大模块50输入的射频信号和功率放大模块50输出的射频信号之间存在线性映射关系,因此,通过功率放大模块50输入的射频信号的信号参数也可以判断射频信号是否存在功率过大的现
象。
[0055] 具体地,信号检测模块40被配置为在射频信号的信号参数大于第一指定值的情况下,控制第一开关300闭合。在信号参数小于或等于第二指定值的情况下,控制第一开关300断开。其中,信号参数可以是电压、电流、功率等参数,第一指定值可以是信号滤波模块能够承受的最大功率值,具体地,第一指定值可以是射频前端模组100中的默认值,也可以由研发人员基于射频前端模组100的实际工作情况进行调整。射频信号的信号参数大于第一指定值,则说明此时功率放大模块50的射频信号功率过大,有可能损坏信号滤波模块20。在这种情况下,信号检测模块40及时控制第一开关300闭合,使得过大的射频信号能够通过信号分流模块30进行分流,进而使得输入信号滤波模块20的射频信号不会超过其能承受的最大功率值,避免射频信号功率过大时信号滤波模块20损坏的情况发生,保证了信号滤波模块20工作的安全性。
[0056] 此外,信号检测模块40还可以在信号参数小于或等于第二指定值的情况下,控制第一开关300断开,可以避免在功率放大模块50的射频信号为正常值的情况下,信号分流模块30对射频信号分流的情况发生,保证了信号滤波模块20能够处于正常工作状态的同时,射频前端模组还能输出最大功率的射频信号。
[0057] 这里需要说明的是,本实施例中的第一指定值可以大于或等于第二指定值。其中,在正常情况下,第一开关300处于断开状态。当功率放大模块50的射频信号功率过大时,也即,射频信号的信号参数大于第一指定值的情况下,信号检测模块40会控制第一开关300闭合,此时,信号分流模块30的分流作用会使得射频信号的功率值不断减小。当该功率值下降至小于第一指定值且大于或等于第二指定值时,第一开关300仍会处于闭合状态,直至该功率值小于第二指定值时,信号检测模块40控制第一开关300断开。因此,本实施例中的第一开关300在开启和关断之间存在一定的功率区间,进而避免了一旦功率值小于第一指定值就断开第一开关300的情况发生,使得第一开关300不会发生来回切换开闭状态的情况,保证了第一开关300的使用寿命和射频前端模组100的工作稳定性。具体地,第一指定值和第二指定值可以由研发人员基于功率放大模块50的实际使用情况进行设定,本实施例不作具体限定。
[0058] 请参阅图8,信号检测模块40可以包括信号检测单元410和信号比较单元430。其中,信号检测单元410的输入端连接于功率放大模块50的信号输出端500,信号检测单元410的输出端连接于信号比较单元430,信号检测单元410用于将功率放大模块50输出的射频信号转换成直流信号。
[0059] 请参阅图9,信号检测单元410可以包括二极管4100、第二电阻4110和第一电容4120。其中,二极管4100的阳极4101连接于功率放大模块50的信号输出端500,二极管4100的阴极4103连接于第二电阻4110的第一端4112。二极管4100用于对信号输出端500输出的射频信号进行检波操作,也即从高频的射频信号中分离出直流信号。
[0060] 第二电阻4110的第一端4112还连接于信号比较单元430,第二电阻4110的第二端4114接地。因此,信号比较单元430输入的信号为第二电阻4110两端的直流电压(也即,直流信号对应的直流电压)。第一电容4120的一端连接于第二电阻4110的第一端4112,另一端接地。第一电容4120可以用于进一步滤除射频信号中的高频成分,使得信号比较单元430输入的直流电压能够更加稳定。具体地,第二电阻4110和第一电容4120的具体参数可以由研发人员基于信号检测单元410的实际工作情况进行调整,在此不作具体限制。
[0061] 信号比较单元430连接在信号检测单元410和第一开关300之间,信号比较单元430被配置为基于直流信号的信号参数,控制第一开关300的状态。在一些可能的实施例中,信号比较单元430可以是电压比较器4300,电压比较器4300用于比较直流电压的大小关系。在其他一些可能的实施例中,信号比较单元430也可以是电流比较器,电流比较器用于比较直流电流的大小关系。下文以信号比较单元430为电压比较器4300为例进行介绍。
[0062] 请再次参阅图8,电压比较器4300的第一输入端4310连接于信号检测单元410,电压比较器4300的第二输入端4320用于输入电压指定值,电压比较器4300的输出端4330连接于第一开关300。电压比较器4300可以是单限比较器,单限比较器可以采用集成运算放大电路实现,本实施例对电压比较器4300的具体实现方式不作具体限定。
[0063] 这里对电压比较器4300的工作过程进行说明。
[0064] 在本实施例中,直流信号的信号参数包括直流信号对应的直流电压,指定值包括电压指定值,电压比较器4300被配置为:在直流电压大于电压指定值的情况下,向第一开关300发送第一电平信号,以指示第一开关300闭合;在直流电压小于或等于电压指定值的情况下,向第一开关300发送第二电平信号,以指示第一开关300断开,第二电平信号和第一电平信号不相同。在一些可能的实施例中,这里以第一开关300为BJT管为例,第一电平信号对应的电压可以是BJT管的导通电压,第二电平信号对应的电压可以是BJT管的关断电压,具体地,第一电平信号和第二电平信号的大小可以根据第一开关300的具体实现方式进行确定,在此不作具体限制。
[0065] 在本实施例中,通过判断直流电压和电压指定值之间的大小关系进而确定功率放大模块50的射频信号是否出现功率过大的现象,并在直流电压大于或等于电压指定值的情况下,及时控制第一开关300闭合,使得过大的射频信号能够通过信号分流模块30进行分流,进而使得输入信号滤波模块20的射频信号不会超过其能承受的最大功率值,避免射频信号功率过大时信号滤波模块20损坏的情况发生,保证了信号滤波模块20工作的安全性。
[0066] 在一些可能的实施例中,信号检测模块40还可以包括驱动单元(图中未示出),驱动单元连接在信号比较单元430和第一开关300之间。驱动单元可以用于调整信号比较单元430输出的信号大小,使得信号比较单元430能够顺利对第一开关300进行控制。
[0067] 请再次参阅图8,信号检测模块40还可以包括耦合单元450,耦合单元450连接在功率放大模块50的信号输出端500和信号检测单元410的输入端之间。耦合单元450用于提高信号输出端500向信号检测单元410输出射频信号的传输效率,使得信号输出端500输出的部分射频信号能够顺利进入信号检测单元410的输入端。
[0068] 这里需要说明的是,在信号检测模块40包括耦合单元450的情况下,信号分流模块30的一端可以连接在耦合单元450和信号滤波模块20之间的公共端,另一端接地。或者是,信号分流模块30的一端可以连接在耦合单元450和功率放大模块50的信号输出端500之间
的公共端,另一端接地,使得信号分流模块30在射频前端模组100中的连接位置更加灵活。
[0069] 请参阅图10,功率放大模块50的信号输出端500和信号滤波模块20之间通过第一走线21连接。耦合单元450可以包括第二走线4500和第三电阻4510,其中,第二走线4500和第一走线21耦合连接,第二走线4500的一端连接于信号检测单元410的输入端412,第二走线4500的另一端连接于第三电阻4510的一端,第三电阻4510的另一端接地。因此,本实施例中的耦合单元450只需加入一个耦合线(也即,第二走线4500)就可以和第一走线21进行耦合连接,减少了射频前端模组100的元器件,有利于射频前端模组100的小型化设计。其中,“A和B耦合连接”是指能够实现将A所在电路的能量输送(或转换)到B所在电路的连接方式。
[0070] 在本实施例中,射频前端模组100还可以包括信号匹配模块70,信号匹配模块70连接在功率放大模块50的信号输出端500和信号滤波模块20之间,信号匹配模块70可以提高射频信号的传输功率。其中,信号匹配模块70可以是电感和电容所构成的LC匹配电路,其可以包括至少一个匹配电感700和至少一个匹配电容720。
[0071] 耦合单元450包括第三走线4520和第三电阻4530,其中,第三走线4520和信号匹配模块70中的任意一个匹配电感700耦合连接,第三走线4520的一端连接于信号检测单元410的输入端,第三走线4520的另一端连接于第三电阻4530的一端,第三电阻4530的另一端接地。因此,本实施例中的耦合单元450只需加入一个耦合线(也即,第三走线4520)就可以和信号匹配模块70中的匹配电感700进行耦合连接,减少了射频前端模组100的元器件,有利于射频前端模组100的小型化设计。
[0072] 在一些可能的实施例中,信号匹配模块70和开关模块60之间可以通过导线(图中未示出)连接,耦合单元450中的第三走线4520也可以耦合连接于上述导线,使得耦合单元
450在射频前端模组100中的连接位置更加灵活。
[0073] 请参阅图11,信号匹配模块70可以包括第一匹配电感7010、第二匹配电感7020、第三匹配电感7030、第一匹配电容7210和第二匹配电容7220。其中,第一匹配电感7010的一端连接于功率放大模块50的信号输出端500,另一端连接于第一匹配电容7210的一端,第一匹配电容7210的另一端连接于信号滤波模块20。第二匹配电感7020的一端连接于功率放大模块50的信号输出端500,另一端连接于供电端VCC。第二匹配电容7220的一端连接于第一匹配电感7010和第一匹配电容7210的公共端,另一端接地。第三匹配电感7030的一端连接于第一匹配电容7210和信号滤波模块20的公共端,另一端接地。第三走线4520和第一匹配电感7010耦合连接。因此,本实施例中信号匹配模块70为LCCL型的匹配电路,具体地,第一匹配电感7010、第二匹配电感7020、第三匹配电感7030、第一匹配电容7210和第二匹配电容7220的具体参数可以由研发人员根据射频前端模组100的实际工作情况确定,在此不作具体限制。
[0074] 在另一些可能的实施例中,第三走线4520也可以和第二匹配电感7020耦合连接。或者是,第三走线4520也可以和第三匹配电感7030耦合连接。本实施例对第三走线4520的连接位置不作具体限定,研发人员可以根据射频前端模组100的实际布局电路对第三走线
4520的位置进行灵活调整。
[0075] 请参阅图12,信号匹配模块70可以包括第四匹配电感7040、第五匹配电感7050、第六匹配电感7060、第三匹配电容7230和第四匹配电容7240。其中,第四匹配电感7040的一端连接于功率放大模块50的信号输出端500,另一端连接于第五匹配电感7050的一端,第五匹配电感7050的另一端连接于信号滤波模块20。第六匹配电感7060的一端连接于功率放大模块50的信号输出端500,另一端连接于供电端VCC。第三匹配电容7230的一端连接于第四匹配电感7040和第五匹配电感7050的公共端,另一端接地。第四匹配电容7240的一端连接于第五匹配电感7050和信号滤波模块20的公共端,另一端接地。第三走线4520和第四匹配电感7040耦合连接。因此,本实施例中信号匹配模块70为LCLC型的匹配电路,具体地,第四匹配电感7040、第五匹配电感7050、第六匹配电感7060、第三匹配电容7230和第四匹配电容7240的具体参数可以由研发人员根据射频前端模组100的实际工作情况确定,在此不作具体限制。
[0076] 在另一些可能的实施例中,第三走线4520也可以和第五匹配电感7050耦合连接。或者是,第三走线4520也可以和第六匹配电感7060耦合连接。本实施例对第三走线4520的连接位置不作具体限定,研发人员可以根据射频前端模组100的实际布局电路对第三走线
4520的位置进行灵活调整。
[0077] 这里需要说明的是,在图12所示的实施例中,第三走线4520和第五匹配电感7050耦合连接较为合适。在一方面,从电路布局角度而言,耦合单元450和后级电路(也即,靠近信号滤波模块20的电路)在耦合时,可以使得电路布局更加紧凑,且更易于电路布局。在另一方面,第五匹配电感7050两端的阻抗值大于第五匹配电感7050自身的电感值,此时,第五匹配电感7050处的电压为大电压,第五匹配电感7050处的电流为小电流,使得第五匹配电感7050更加易于和第三走线4520进行耦合,进而提高第三走线4520和第五匹配电感7050之间的耦合程度。
[0078] 请参阅图13,信号匹配模块70可以包括第七匹配电感7070、第八匹配电感7080、第九匹配电感7090、第五匹配电容7250和第六匹配电容7260。其中,第五匹配电容7250的一端连接于功率放大模块50的信号输出端500,另一端连接于第七匹配电感7070的一端,第七匹配电感7070的另一端连接于信号滤波模块20。第八匹配电感7080的一端连接于功率放大模块50的信号输出端500,另一端连接于供电端VCC。第九匹配电感7090的一端连接于第五匹配电容7250和第七匹配电感7070的公共端,另一端接地。第六匹配电容7260的一端连接于第七匹配电感7070和信号滤波模块20的公共端,另一端接地。第三走线4520和第七匹配电感7070耦合连接。因此,本实施例中信号匹配模块70为CLLC型的匹配电路,具体地,第七匹配电感7070、第八匹配电感7080、第九匹配电感7090、第五匹配电容7250和第六匹配电容7260的具体参数可以由研发人员根据射频前端模组100的实际工作情况确定,在此不作具体限制。
[0079] 在另一些可能的实施例中,第三走线4520也可以和第八匹配电感7080耦合连接。或者是,第三走线4520也可以和第九匹配电感7090耦合连接。本实施例对第三走线4520的连接位置不作具体限定,研发人员可以根据射频前端模组100的实际布局电路对第三走线
4520的位置进行灵活调整。
[0080] 请再次参阅图8,射频前端模组100还可以包括控制模块80,控制模块80连接于电压比较器4300的第二输入端4320。控制模块80被配置为:基于输入射频前端模组100的射频信号的频段信息和预设的第一映射关系,确定电压指定值。基于电压指定值控制电压比较器4300进行工作。其中,第一映射关系表征不同频段信息和不同电压指定值之间的对应关系。由于射频前端模组100在传输不同频段信号的情况下,信号滤波模块20能够承受的最大信号功率可能存在差距。因此,本实施例中的控制模块80可以根据频段信息所在的频段对电压比较值进行灵活调整,使得信号检测模块40能够准确判断出是否发生信号功率过大的情况。具体地,控制模块80可以是由控制芯片所构成的控制电路。
[0081] 具体地,第一映射关系可以是存储在控制模块80中的第一映射表,该第一映射表存储有不同的频段所对应的电压指定值,例如,N79频段的射频信号对应的电压指定值为10V,N77频段的射频信号对应的电压指定值为12V。具体地,不同的频段所对应的电压指定值可以由研发人员基于大量的测试数据归纳总结得出。
[0082] 示例性地,控制模块80在确定射频信号所在的频段为N77频段的情况下,通过查询预先存储的第一映射表即可确定N77频段的对应的电压指定值为12V,进而向电压比较器4300的第二输入端4320输入12V的电压。在后续过程中,当信号检测单元410输出的直流电压大于12V的情况下,电压比较器4300会产生第一电平信号,以指示第一开关300闭合。
[0083] 本实施例中的控制模块80可以根据频段信息所在的频段对电压比较值进行灵活调整,使得在输入的射频信号处于不同频段的情况下,信号检测模块40也能够准确判断出是否发生信号功率过大的情况发生,保证了信号滤波模块20能够处于正常工作状态。
[0084] 在一些可能的实施例中,分流单元320可以包括M个第一电阻3201和与M个第一电阻3201相对应的M个第二开关3202,控制模块80还可以连接于M个第二开关3202。具体地,控制模块80被配置为:在直流电压大于电压指定值的情况下,确定直流电压和电压指定值之间的电压差值;基于电压差值和预设的第二映射关系,确定M个第二开关3202的开闭状态;
基于M个第二开关的开闭状态,控制M个第二开关3202进行工作。其中,第二映射关系表征不同电压差值和M个第二开关3202的开闭状态的对应关系。因此,本实施例中的控制模块80可以根据直流电压和电压指定值之间的电压差值调整M个第二开关3202的开关状态,进而调整分流单元320的等效电阻值,信号分流模块30能够对超出电压指定值的信号进行准确分流,在保证信号滤波模块20能够正常工作的情况下,输出信号滤波模块20的射频信号能够功率最大。例如,在信号滤波模块20最大能够承受30dB的射频信号的情况下,若功率放大模块50输出的射频信号为32dB,则可以调整分流单元320的等效电阻将2dB的射频信号通过信号分流模块30进行分流;若功率放大模块50输出的射频信号为35dB,则可以调整分流单元
320的等效电阻将5dB的射频信号通过信号分流模块30进行分流。
[0085] 在一些可能的实施例中,信号比较单元430可以为电压比较器4300,控制模块80连接于电压比较器4300的第一输入端4310和第二输入端4320,并通过第一输入端4310读取直流电压值,通过第二输入端4320读取电压指定值。进而在直流电压大于电压指定值的情况下,确定直流电压和电压指定值之间的电压差值。例如,直流电压为3V,电压指定值为2V的情况下,电压差值为1V。
[0086] 第二映射关系可以是存储在控制模块80中的第二映射表,该第二映射表存储有不同电压差值所对应的M个第二开关3202的开闭状态,例如,在电压差值为1V时,M个第二开关3202的开闭状态可以为均处于闭合状态;在在电压差值为0.5V时,M个第二开关3202的开闭状态可以为其中一个第二开关3202处于闭合状态,其他第二开关3202处于断开状态。作为一种实施方式,M个第二开关3202的开闭状态可以由一个M位长度的字符串表示,例如,当字符串中的字符取值1时,则表明对应的第二开关3202处于闭合状态,当字符串中的字符取值
0时,则表明对应的第二开关3202处于断开状态。示例性地,以M为3为例,当字符串为“111”时,则说明三个第二开关3202均处于闭合状态。具体地,不同电压差值所对应的M个第二开关3202的开闭状态可以由研发人员基于大量的测试数据归纳总结得出。
[0087] 在后续过程中,控制模块80可以根据上述第二映射表确定出M个第二开关3202的开闭状态。例如,在电压差值为1V的情况下,可以确定三个第二开关3202均处于闭合状态,进而产生相应的控制信号控制三个第二开关3202进行闭合。
[0088] 本实施例中的控制模块80可以根据直流电压和电压指定值之间的电压差值调整M个第二开关3202的开关状态,进而调整分流单元320的等效电阻值,信号分流模块30能够对超出电压指定值的信号进行准确分流,在保证信号滤波模块20能够正常工作的情况下,输出信号滤波模块20的射频信号能够功率最大。
[0089] 本申请实施例提供了一种射频前端模组100,该射频前端模组100可以包括基板10、信号滤波模块20、信号分流模块30、信号检测模块40以及设置在基板10上的第一芯片
11。其中,第一芯片11包括功率放大模块50。其中,信号滤波模块20连接于功率放大模块50的信号输出端500。信号分流模块30包括第一开关300和分流单元320,第一开关300和分流单元320相串联后形成的一端连接于功率放大模块50的信号输出端500和信号滤波模块20
之间的公共端,另一端接地。信号检测模块40被配置为基于功率放大模块50的射频信号的信号参数,控制第一开关300的状态。
[0090] 示例性地,信号检测模块40可以在功率放大模块50的射频信号的信号参数大于第一指定值的情况下,控制信号分流模块30中的第一开关300闭合。其中,第一指定值可以是信号滤波模块能够承受的最大功率值。由于射频信号的信号参数大于第一指定值,则说明此时功率放大模块50的射频信号功率过大,有可能损坏信号滤波模块20。在这种情况下,信号检测模块40及时控制第一开关300闭合,使得过大的射频信号能够通过信号分流模块30进行分流,进而使得输入信号滤波模块20的射频信号不会超过其能承受的最大功率值,避免射频信号功率过大时信号滤波模块20损坏的情况发生,保证了信号滤波模块20工作的安全性。
[0091] 此外,信号检测模块40还可以在信号参数小于或等于第二指定值的情况下,控制第一开关300断开,可以避免在功率放大模块50的射频信号为正常值的情况下,信号分流模块30对射频信号分流的情况发生,保证了信号滤波模块20能够处于正常工作状态的同时,射频前端模组100还能输出最大功率的射频信号。
[0092] 在本申请说明书中,如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一组件。说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”;“大致”是指本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题,基本达到技术效果。
[0093] 在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“里”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请而简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
[0094] 在本申请中,除非另有明确的规定或限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接相连,也可以是两个元件内部的连通,也可以是仅为表面接触。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0095] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0096] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0097] 最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。